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免疫系统——人体的“卫士”

来源:大连中科壳寡糖研究中心  时间:2016-04-23
提起免疫力,人们似乎并不陌生。免疫力低下就会生病,这可以说是众所周知;但人体的免疫功能到底是怎么回事,知道的可能就少多了。简单地说,免疫就是避免 外来的细菌、病毒等各种病原体的入侵。进一步问,人体是如何进行免疫的?原来,在人体中存在着一个庞大而且组织严密的免疫系统,犹如国家的防卫体系,国家 要防止外敌的侵犯,人体也要防止病原体的入侵。人体中也有“军队”,这就是承担防卫任务的器官、组织和细胞,包括脾脏、淋巴系统、多种类型的细胞,还有抗 体和补体等。
  我们生活的自然环境中存在着各种各样的物理、化学和生物等方面的有害因素,危害着人们的健康和生存。长期以来,人类在进化过程中形成了自身的防御功能 和防御系统,以抵抗外界各种有害因素的侵袭,这种防御功能就是人的免疫系统。人们依靠免疫功能,一是有效地防御病原微生物及其毒性产物的侵袭,防止病原体 进入体内,当其进入体内后,控制其发展,并消灭和消除它们;二是维持机体内环境的稳定和纯洁,把体内衰老和已破坏的细胞及细胞成分清除出体外,从而保持正 常的生命活动;三是机体内经常产生突变细胞,这些细胞可能由某种病毒和化学品诱发产生,这种突变细胞因为有特性抗原标记,正常情况下,人体免疫功能能够识 别它,并把它清除掉,起到免疫监视作用。
  人体的免疫系统大致上可以分为两大部分:天生免疫和获得性免疫。
  天生免疫是相对比较简单的防卫体系,它们专门直接杀伤和消灭外来的病原体。根据杀伤和“歼敌”方式的不同,天生免疫体系中包含了白细胞、巨噬细胞和树 突细胞以及补体。白细胞是人们所熟知的。在化验单上,白细胞又被分为中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞等。这些不同类型的细胞,具有一个共同的特 点,就是可以吞噬不同的病原体。不同的病原体表面带有不同结构的糖链,而不同的天生免疫细胞表面有针对不同结构糖链的糖结合蛋白质,通常也称为受体。受体 与病原体表面的糖链发生作用,人体免疫细胞就可以抓住病原体,吞噬消灭它。补体则是非细胞形式的“杀敌”组合,由几十种蛋白质组成,尽管它们不能吞噬病原 体,但可以在病原体的外壳上打洞,使病原体细胞中的内容物外流,导致病原体死亡。这种天生免疫系统不仅存在于人类等高等动物中,在一些低等的动物中也有。
  获得性免疫则是一种更为复杂的免疫过程。其最重要的特征是在人体消灭入侵病原体的同时将入侵“敌人”的身份加以鉴定,并登记在册,最终还要制造出针对 不同“敌人”的专一“武器”。这些“武器”就是抗体。简单地说,获得性免疫体系中的重要成员是T细胞和B细胞,此外尚有天然杀伤细胞。在这些细胞中,B细 胞的任务相对比较简单,主要是根据入侵病原体的特征制备抗体。T细胞又分为若干种不同类型,主要有杀伤性T细胞和辅助型T细胞。不同类型的T细胞之间有一 定的平衡。例如,Th1细胞过于活跃,会使人体处于过敏状态;Th2细胞活性提高,人体的免疫能力则会低下。
  人体天生免疫和获得性免疫之间存在着千丝万缕的关系。在天生免疫体系对“敌人”发起攻击时,还分泌出很多有活性的蛋白质和释放颗粒,在一些颗粒中也包 含了很多的功能蛋白质,被称为细胞因子,最常见的有干扰素和白细胞介素。这些活性蛋白质对获得性免疫中的各种细胞(例如T细胞和B细胞)都产生影响,对人 体获得性免疫进行调节控制。
  对一个国家而言,不仅有外来的敌人,在国内也有违法乱纪、破坏捣乱的人,对这些人同样需要予以惩处。在人体中也有类似的现象。一些发生突变的细胞、损 坏的细胞以及结构发生改变的分子,免疫系统也能鉴别出来。一旦被鉴别出来,人体免疫系统就会将其消灭。最近,有一种“危险”学说,认为凡是原先没有和免疫 系统接触的物质,不论是外来的,还是机体中产生的,一旦和机体的免疫系统接触,免疫系统均将它们视为“敌人”,这就是自身免疫疾病的由来。目前很多不明病 因的疾病非常有可能是自身免疫疾病。人体中的防卫系统失灵,免疫功能低下会导致疾病;反之,防卫系统过严,同样会得病。总之,免疫系统是一个平衡的系统, 失衡就会致病。
  30年前,日本东北药科大学微生物学专业Suzuki等报道壳寡糖具有免疫调节作用。此后,对壳寡糖在免疫调节方面的研究成为一个热门领域,不断有新 的研究成果涌现,目前研究较多的是天生免疫系统的几种细胞。此后,我们将分别从巨噬细胞、中性粒细胞、补体系统、自然杀伤细胞、T细胞、B细胞等六个方 面,介绍当今对壳寡糖免疫调节作用的研究成果。(十四)
                                                                                              作者简介:王克夷 研究员,博士生导师,现任中国科学院大连化学物理研究所格莱克壳寡糖研究中心专家委员会副主任。